Une nouvelle étude menée par l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), avec des collègues du British Antarctic Survey, de l’Institut d’océanologie, de l’Académie polonaise des sciences et de l’Université de Gdańsk, a révélé que le réchauffement climatique et l’acidification des océans menacent organismes marins qui construisent leur squelette et leur coquille avec du carbonate de calcium (craie) comme les coraux, les bryozoaires, les mollusques, les oursins ou les crustacés.
Les travaux, récemment publiés dans la revue Écographie, se concentre sur les organismes avec des squelettes de carbonate de calcium autour de l’Antarctique dans l’océan Austral. Le carbonate de calcium est plus soluble dans les eaux plus acides qui contiennent plus de dioxyde de carbone (CO2), comme les eaux plus froides des régions polaires, ce qui rend plus difficile la construction de leur squelette par ces créatures.
Les bryozoaires, clés pour comprendre les impacts du changement global sur les organismes calcifiants
Pour mener à bien l’étude, les chercheurs ont analysé le squelette d’un groupe de créatures marines appelées bryozoaires (communément appelés animaux de mousse), qui sont de petits invertébrés filtreurs qui vivent sur le fond marin et peuvent créer des habitats complexes qui améliorent la biodiversité.
« Comme les coraux, les bryozoaires peuvent vivre en colonies et construire des squelettes de carbonate de calcium, mais ils sont plus distribués géographiquement, en particulier dans les eaux antarctiques. Ils fabriquent des squelettes de composition très diversifiée et sont d’importants producteurs de carbonate dans l’hémisphère sud, ce qui en fait d’excellents animaux pour étudier les effets du changement global », note la chercheuse de l’ICM-CSIC et auteure principale de l’étude Blanca Figuerola.
En ce sens, l’expert explique que les squelettes de bryozoaires sont constitués des deux principaux types de carbonate de calcium, calcite ou aragonite, mais ils peuvent également incorporer du magnésium, ce qui peut rendre les squelettes plus vulnérables à l’acidification.
Grâce à des analyses minéralogiques, les chercheurs ont identifié les différents types de minéraux et déterminé les niveaux de magnésium trouvés dans les squelettes de bryozoaires de l’Antarctique, créant ainsi le plus grand ensemble de données sur les bryozoaires de l’océan Austral jamais produit. Ensuite, ils ont inclus ces signatures minérales avec les données existantes de près de 500 espèces trouvées dans l’hémisphère sud et ont comparé la distribution des différents types de minéraux et les niveaux de magnésium dans leurs squelettes avec la température de l’eau de mer dans laquelle ils vivaient.
« Nous avons trouvé un schéma clair montrant que les espèces qui ont des squelettes carbonatés avec de fortes concentrations de magnésium deviennent plus fréquentes avec des températures d’eau de mer plus chaudes, et nous voyons cette tendance à l’échelle mondiale », souligne le chercheur britannique de l’Antarctic Survey et co-auteur de l’étude Huw. Griffiths.
Selon Figuerola, « cela suggère que de nombreuses espèces marines avec des niveaux élevés de magnésium dans leur squelette deviendront plus vulnérables à l’acidification des océans à mesure que la température de l’eau de mer augmente, et compte tenu des changements rapides observés et prédits dans la température et la chimie de nos océans, ces organismes n’auront peut-être pas le temps de s’adapter à ces nouvelles conditions. »
L’ampleur de l’étude a été possible grâce aux efforts importants des membres de l’Association internationale de bryozoologie pour augmenter les données sur la minéralogie squelettique dans un large éventail d’espèces de bryozoaires des pôles aux tropiques.
L’avenir des calcificateurs marins
L’augmentation des émissions de CO2 modifie les océans, provoquant une augmentation de la température de l’eau de mer et des changements dans la chimie des océans. Lorsque les océans absorbent le CO2, ils deviennent plus acides, un phénomène connu sous le nom d’acidification des océans. Dans le même temps, le CO2 dissous réagit avec l’eau de mer pour former de l’acide carbonique, ce qui réduit la concentration de carbonate dans l’eau de mer.
En conséquence, les organismes calcifiants, qui utilisent les ions carbonate et calcium dissous dans l’eau de mer pour construire leur coquille et leur squelette, doivent faire face à la diminution de la disponibilité du carbonate et à l’augmentation de l’acidité. On ne sait toujours pas dans quelle mesure les espèces calcifiantes sont capables d’ajuster leur chimie squelettique en réponse à la combinaison de ces éléments (température et pH) et d’autres facteurs de stress globaux connexes.
Plus d’information:
Blanca Figuerola et al, La température en tant que facteur susceptible de façonner les modèles mondiaux de composition minéralogique chez les bryozoaires : implications pour les calcificateurs marins dans le cadre du changement global, Écographie (2022). DOI : 10.1111/ecog.06381
Fourni par Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC)